马娜娜

（浙江惠川水利工程技术有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引言

高陡边坡上的危岩体爆破清除，是一项比较复杂的技术[1]。爆破过程中可能引发危岩体失稳及滚石灾害，会对周围环境安全带来威胁。因此，选择合理的控制爆破施工方案至关重要。

1 工程概况

夹岩大坝右岸Ⅱ号危岩体位于坝址上游法拉冲沟右侧，紧邻坝址趾板，分布高程1339.92～1401.59m，面积2295m2，体积约5.8 万m3，危岩体后缘已形成了一条宽3～8m，深10～15m 的拉裂缝。

Ⅱ号危岩体高耸孤立，且施工道路只能到达危岩体底部，反铲挖掘机、履带钻等大型机械无法运输至危岩体顶部，只能从裂缝底部修建人行登山便道并借助安全绳攀登到达顶部，因此只能采取以人工为主的施工方案。

该危岩体稳定性差，施工中的扰动、爆破可能引发危岩体失稳定，施工难度大。且危岩体下部为升鱼机轨道及料场交通洞施工支洞进口，对下部的施工安全威胁大。

2 爆破方案

（1）总体施工方案为“平面分区、立面分层”，平面上自北向南分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4 个分区，每区宽度在20m 左右。立面上从EL1355.02m 到EL1392.58m 分为6 层，每层厚度6.0m，每层平面与最后基岩面平行，向法拉冲沟方向倾斜，最底一层高度7.56m，采用柔性垫层爆破。危岩体分层分块如图1 所示。

图1 危岩体分层分块

（2）Ⅱ号危岩体所处地形陡峭，布置施工便道到达危岩体顶部困难，经过方案讨论研究，布置一条临时道路到达危岩体底部，然后修建人行登山便道（需借助安全绳攀登）至Ⅱ号危岩体顶部平台。

（3）Ⅱ号危岩体采用YQ100B 潜孔钻钻孔控制爆破开挖施工，孔径90mm，药卷直径70mm，单位耗药量取0.35kg/m3。开挖过程中不断优化爆破钻孔方向，并尽量将临空面设置在危岩体上游侧（法拉冲沟侧），从而尽可能的减少爆破石渣滚向料场交通洞施工支洞洞口方向。梯段高度按分层高度控制，中部梯段孔孔深超深0.5～0.8m，最底层不超深。采用排间分段微差起爆法，塑料导爆管非电起爆系统引爆，最大段单响装药量控制30kg 以内。

（4）最后一层采用孔底设柔性垫层一次爆除法施工。钻孔采用潜孔钻钻孔，孔底钻到建基面设计高程，装药时孔底加设柔性材料垫层（锯末、竹筒）20cm，柔性材料上装乳化药卷，连续装药，用爆索配合非电雷管排间延迟起爆，一次爆到建基面，施工中严格控制钻孔孔底精度[2]。

（5）开挖施工严格遵循自上而下，逐级处理的原则，下一高程区域的施工须在上一高程治理完成后才能进行，禁止上下高程平行作业。

（6）危岩体的小药量控制爆破和较大范围的危岩体开挖均进行专门的爆破试验，通过现场试验优化开挖方案和爆破参数，尽量减小爆破损伤，并根据开挖坡面揭露的岩体条件及爆破监测资料，现场及时调整爆破参数，确保边坡岩体稳定及安全。

（7）严格控制炸药单耗及装药量，合理布置孔网参数，调整装药结构，确保堵塞质量，使爆破效果完全达到要求，不让过多的炸药能量释放。起爆采用微差起爆，确保控制准确，防止冲炮。

3 危岩体顶部处理

顶部处理包括树木砍伐、覆盖层清理、大块孤石凿除等施工项目，其处理的内容包括树木、杂草、表层土、大块孤石、小块碎石、全风化岩体等。总体采用人工清除、自上而下进行。

4 爆破参数

危岩体清除采用梯段控制爆破分层开挖，临空面设置在危岩体上游侧（法拉冲大沟侧），爆破过程中根据开挖坡面揭露的岩体条件及爆破监测资料，现场及时调整爆破参数，确保边坡岩体稳定及安全。

梯段控制爆破参数：①孔径D=90mm。②孔距为2.5m。③排距为2.5m，梅花型布置。④梯段高度。第一层至第五层为6.0m，最底一层为7.6m。⑤钻孔角度为75°～90°。⑥堵塞长度为2.5～3.0m。⑦炸药单耗为0.35kg/m3。⑧起爆网络为塑料导爆管毫秒微差复式起爆网络。⑨起爆方式为一字型起爆。

5 爆破作业要点

5.1 布孔与钻孔

首先按设计的孔距、排距布孔。对台阶面边缘的孔，要特别注意抵抗线不要过小，以防抵抗线方向出现飞石。对于由于上次放炮遗留的炮根，必须在爆破前处理干净，以防影响爆破效果。

钻孔时要根据设计要求，确保孔位、方向、倾斜角和孔深。每孔钻完后，首先将岩石粉吹干净，然后从孔中把钻杆提升到孔口上，这时不要移动钻机，由技术人员及时对孔深进行检验，如达不到设计深度要求，及时补钻。经验收合格的孔，必须及时用材料将孔口堵塞，防止堵孔。

5.2 装药与堵塞

（1）装药前验孔。装药之前，①测量孔深，对于深度达不到要求或超深的孔均要进行处理，深度不够时，多是由于孔内浮渣过厚导致，应使用高压风进行吹孔，达到要求后，方可装药，对于深度超深的孔，应用钻孔石屑进行回填处理。②有无塌孔，有塌孔的孔位一般均是由于孔口岩石不好，或上一层次爆破对底部影响较深所致而在钻孔后导致在装药前发生塌孔现象，故由于塌孔而发生堵塞时，堵塞段均位于孔口附近，易于处理，处理可用人工使用炮杆直接处理的方式。

由于炸药一般密度较小，对于孔内有水的炮孔，采用高压风将积水吹出，吹完后，及时组织装药。

（2）装药作业。装药作业是整个爆破控制除钻孔外的另一个重要环节，很多爆破效果不好的一个关键原因是装药未达到设计要求，尤其采用人工装药时，严格按设计装药量及装药结构进行施工，重点是保证药卷装至炮孔底部。

（3）炮孔堵塞。控制爆破炮孔堵塞材料一般直接采用钻孔碎屑进行炮孔堵塞，其效果也可达到设计要求。堵塞时为防止卡孔，要分多次回填，边回填边捣固，捣固时要保护好孔中的传爆设施。

炮孔堵塞长度是控制飞石的重要因素，也时控制大块率的一个重要因素，过小容易产生飞石，过大则在爆破面上部易产生大块。其最终合理长度需综合确定。

5.3 网路连接与安全警戒

当使用导爆管非电起爆系统进行孔内外控制微差起爆时，连线时切忌脚踩磕碰。为保障网路准爆。放炮之前，人员及机械撤离到安全区，要设置安全警戒哨[3]。

5.4 爆破安全检查

爆破之后，暂不要立即解除警戒，而要到现场查看，如发现哑炮，及时处理。

6 危岩体后侧山体防护

2#危岩体后侧山体采用GAR1 型主动防护网，其结构型式为内层镀锌铁丝网+外层镀锌钢丝网，内层和外层采用同一固定型式：钢绳锚杆+横向支撑绳+纵向支撑绳。

2#危岩体后侧山体顶部岩体突出，下部坡面形成较大范围的倒坡。在倒坡起始处沿安全绳垂落方向布置加强锚杆，采用双16mm 钢绞线，L=2.0m，入岩1.8m，M25 水泥砂浆固定。加强锚杆布置示意图如图2 所示。

图2 加强锚杆布置示意图

7 安全防护措施

（1）在危岩体顶部处理作业时，施工前钻孔埋设φ28 地锚，锚杆长度为2.5m，埋设深度为1.5m，确保作业人员均配置保险绳。

（2）危岩体顶部作业时每班安排专职安全员，负责作业人员安全措施检查、作业过程中安全监督及监测危岩体周边边坡。爆破时设置安全警戒区域，安排安全员专职警戒[4]。

（3）爆破作业前在Ⅱ号危岩体下方临近料场交通洞施工支洞洞口位置处设置双层防护排架，阻挡爆破飞石及掉落岩体。

（4）爆破施工前在法拉冲沟底部修筑挡渣坝，挡渣坝采用PC400 反铲挖掘机修筑，断面为梯形，上宽2.0m，高2.0m，上、下面坡比1：1，总长度125.0m。

8 安全监测

危岩体在处理工程中需做好安全监测工作，安全监测由控制点监测和巡视检查组成。

8.1 控制点监测

控制点监测主要对象为危岩体后方边坡的垂直及水平位移监测。主体爆破施工前在危岩体后方边坡上布置3～5 个垂直位移兼水平位移观测点。

监测点布置在爆破影响范围外的坚硬地基上，可采用不锈钢标头制作，标头带有“十”字丝。监测点形成后严格按照监测频率进行监测。

当开挖过程中出现边坡滑动迹象时，则立即暂停施工，并通知监理人。必要时按监理人的指示采取有效措施进行防护。

8.2 巡视检查

巡视检查主要工作内容是检查危岩体后方边坡、危岩体山体是否出现裂缝和滑坡等变形情况。

一般情况下，当结构物出现较大变形或倾覆等较严重的事故前，会出现一些征兆，巡视检查主要就是检查边坡及周边环境是否出现这些异常情况，及时对发现的薄弱地段加以特别关注和采取进一步处理措施[5]。

检查时若发现边坡有滑移崩塌征兆或其他异常迹象，及时分析原因并采取有效措施。

8.3 监测频率

根据安全监测要求，本工程的安全监测频率如表1所示。在监测过程中，可根据实测数据的发展变化情况或监理、设计、业主等的要求，对监测频率进行合理调整。

表1 安全监测频率

根据现场实际的位移情况，采取针对性的处理措施，确保施工安全。

9 爆破效果与分析

由于Ⅱ号危岩体所处的特殊复杂环境，清除采取分块分层处理，不断优化选择合适的爆破钻孔方向，严格控制炸药单耗及装药量，合理布置孔网参数，调整装药结构，确保堵塞质量，所有爆破孔装药完毕后采取覆盖措施，保证正确的起爆顺序，整个爆破过程中没有冲炮、飞石发生，危岩体没有发生位移。同时设置的防护措施确保爆破碎石没有对周边环境造成危害。

10 结语

通过采取控制爆破开挖方案，Ⅱ号危岩体爆破碎石向临空面方向滚落，沿预期的路径集渣并装车，做到安全施工，成功进行了高陡边坡危岩体的控制爆破。此次危岩体的控制爆破施工方法安全、高效，为以后类似工程施工积累了经验，提供了借鉴。